文化財防災ネットワーク推進事業会合――京都2018年1月31日

2016年8月24日イタリア中部地震後のアマトリーチェの被害パターン(1)

ローマ第三大学教授、福州大学客員教授
カミッロ・ヌティ(1) Bulletin of Earthquake Engineeringへの掲載が受理された、G・フィオレンティーノ、A・フォルテ、E・パガーノ、F・サベッタ、C・バッジョ、D・ラボラト、C・ヌティ、S・サンティーニによる論文

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College of Civil Engineerin1g1

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作業部会の構成
ローマ第三大学建築学部：

G・フィオレンティーノ、A・フォルテ、E・パガーノ、F・サベッタ、C・バッジョ、D・ラボラト、C・ヌティ、S・サンティーニ

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College of Civil Engineerin2g2
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現地調査（2016年9月12日）

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College of Civil Engineerin3g3

Fuzhou University発表の概要
 はじめに イタリア中部地震：地震活動・現地の震度とイタリア耐震規準
 地震後のアマトリーチェの状況

 アマトリーチェの損傷評価に関する過去の研究
 損傷の分類 ― EMS 98
 現地調査に基づく詳細な損傷マップ 損傷メカニズムと脆弱性因子
 調査結果の詳細
 観察された損傷の例
 結論

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College of Civil Engineerin4g4

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2016年のイタリア中部地震
地震発生日

発生時刻（協定世界時）

緯度

経度

深さ（km）

Mw EMSCn° rec.

2016年8月24日

01:36:32

42.70413.251

7.9

6.2

260

2016年8月24日

02:33:29

42.79313.162

6.8

5.5

190

2016年10月26日

17:10:36

42.88013.128

8.7

5.5

199

2016年10月26日

19:18:06

42.90913.1297.5

6.12472016年10月30日

06:40:18

42.84013.110

9.4

6.5

235

注：
Mw EMSCについて、Mwはモーメントマグニチュー
ド、EMSCはEuropean Mediterranean
Seismological Centre（ヨーロッパ地中海地震学センター）は、ヨーロッパおよび地中海の地震調査、地震研究のための国際非営利組織で、当該組織が提供した地震の規模の値を意味する
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College of Civil Engineerin5g5

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2016年のイタリア中部地震
 8月24日、10月26日、10月30日に発生したMw>5の震央
 断層破壊の表面突起（オレンジ色の長方形）
 モンテ・ベットーレ断層とモンティ・デッラ・ラガ断層（INGV）
 パラメトリック・カタログCPTI15から抜粋した歴史地震（青色の円）

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College of Civil Engineerin6g6

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アマトリーチェの歴史地震活動とイタリア全土の地震被害予測図

揺れの強さ（改正メルカリ
震度階）

MCS

年代（西暦）

アマトリーチェ

注：
左図：アマトリーチェの歴史地震活動。ここで用いられている改正メルカリ震
度階は、建物の地震被害の状況と体感により地震動の強さを12階級に分けたもの。気象庁震度は計測された揺れの大きさに基づくこと、日本と欧米では建物の構造が異なることから、単純に換算することはできない。いずれにせよ、欧米では日本の気象庁震度を用いないので、「震度7」を意図してintensity 7と述べても、非常に大きな揺れであるとは受け取られないことに留意する必要がある。
右図：イタリア全土の地震被害予測図。Istituto Nazionale di Geofisica E
Vulcanologia（国立地球物理学火山学研究所、INGV）はイタリアの研究機関で、地震活動のモニタリング、地震発生時の関係機関への通報なども行っている。
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College of Civil Engineerin7g7

Fuzhou University強震動PGAとGMPE 2016年8月24日
 118回の地震を記録
 表面最大加速度（PGA）：
震央から近い場所（<50km）
で大きく、R>100kmで小さい

GMPE

AK14=Akkar & Bommer 2014
SP96= Sabetta &Pugliese 1996
CF08=Cauzzi & Faccioli 2008

GMPE（Ground Motion
Prediction Equations）＝地震
動予測式• 短距離（R<20km）では、観測されたPGA ＞ GMPEによる算出値• 長距離（R>100km）では、観測されたPGA ＜ GMPEによる算出値• AK14によるGMPEの範囲内で標準偏差（S.D.）1を超えるばらつきがある
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College of Civil Engineerin8g8

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2016年のイタリア中部地震
 2016年8月24日の地震は最も犠牲者が多く 、下記の被害をもたらした。
 299人が死亡
 384人が負傷
 約4,800人が家を失う（イタリア市民保護局、2017年）
 本震は（現地時間）午前3時36分に発生
 震央はアックーモリ（リエーティ州）近辺
 マグニチュードMw＝6.2
 最大の余震は午前4時33分に発生
 震央はノルチャ（ペルージャ州）近辺
 マグニチュードMw＝5.5

 犠牲者はアマトリーチェ、アックーモリおよびアルクアータ・デル・トロントに集中 今回の一連の地震で損傷を受けた建物の最終的な総数は約20万棟
11,600人が家を失う
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College of Civil Engineerin9g9

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2016年8月24日協定世界時1時36分の地震：EPAとIMCSの比較
 ソフトウェア「QGIS」による各観測地点のEPA（Effective Peak Acceleration、有効最大加速度）と地震動との比較 （加速度と損傷との相関） EPA：Sa（0.1-0.3 s）/2.5
 IMCS：現地調査後の ガルリ （INGV）による（MCS：地震動の評価）
 地震動のパターン：北西－南東方向
 狭い地域に大規模な損傷が集中 最も被害が大きかったのはアマトリーチェとアルクアータ・デル・トロント
 アマトリーチェは被害が大き
く、ノルチャは小さい

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College of Civil Engineer1in0g
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応答スペクトルの比較
 AMT（アマトリーチェに設置された加速度計）スペクトルと975イタリア耐震基準スペクトル（IC975）との比較
 PGAAMT >> 2 PGAIC975 : (0.87g vs 0.37g) *PGA：最大加速度

 最大SAAMT >> 2最大SAIC975：(2.3g vs 0.86g). *SA：スペクトル加速度
 短期間スペクトルの値 < 0.15秒 （確率論的なSA975+1 の値）
 EW Sa 0.1秒< T <0.3秒 （アマトリーチェの建物の大多数） > 1.5g *EW：東西方向
 SaAMT >>2 SAIC975、最大1gDepartment of Architecture
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College of Civil Engineer1in1g
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アマトリーチェ歴史地区（2016年9月12日）

地震前

地震後

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College of Civil Engineer1in2g
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アマトリーチェ 2016年9月12日の調査ルート

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College of Civil Engineer1in3g
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アマトリーチェ（2016年9月12日） フランチェスコ・グリフォーニ通り
フランチェスコ・グリフォーニ通り

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College of Civil Engineer1in4g
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アマトリーチェ フランチェスコ・グリフォーニ通り

地震前

8月24日の地震後

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College of Civil Engineer1in5g
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アマトリーチェ サンティッシミ・クローチフィッソ教会

地震前

8月24日の地震後10月26～30日の地震後

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College of Civil Engineer1in6g
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アマトリーチェ フランチェスコ・グリフォーニ通り

地震前

8月24日の地震後

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College of Civil Engineer1in7g
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アマトリーチェ フランチェスコ・グリフォーニ通り

地震前

8月24日の地震後

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College of Civil Engineer1in8g
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アマトリーチェ フランチェスコ・グリフォーニ通り

地震前
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8月24日の地震後College of Civil Engineer1in9g
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アマトリーチェ フランチェスコ・グリフォーニ通り

地震前

8月24日の地震後

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College of Civil Engineer2in0g

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アマトリーチェ フランチェスコ・グリフォーニ通り

地震前

8月24日の地震後Department of Architecture
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College of Civil Engineer2in1g
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アマトリーチェ マドンナ・デッラ・ポルタ通り
マドンナ・デッラ・ポルタ通り

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College of Civil Engineer2in2g
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アマトリーチェ マドンナ・デッラ・ポルタ通り

地震前

8月24日の地震後

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College of Civil Engineer2in3g
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アマトリーチェ マドンナ・デッラ・ポルタ通り

地震前

8月24日の地震後
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College of Civil Engineer2in4g
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アマトリーチェ 2016年9月12日
ウンベルトＩ世通り

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College of Civil Engineer2in5g
Fuzhou Universityウンベルト I世通り

地震前

8月24日の地震後

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College of Civil Engineer2in6g
Fuzhou Universityウンベルト Ｉ世通り

地震前

8月24日の地震後

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College of Civil Engineer2in7g
Fuzhou Universityウンベルト Ｉ世通り

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College of Civil Engineer2in8g
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アマトリーチェ 2016年9月12日 ローマ通り
ローマ通り

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College of Civil Engineer2in9g
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ローマ通り地震前

8月24日の地震後

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College of Civil Engineer3in0g

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アマトリーチェ ローマ通り

地震前

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8月24日の地震後10月26～30日の地震後College of Civil Engineer3in1gFuzhou University

アマトリーチェ ウンベルトI世大通り
ウンベルト Ｉ世大通り

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College of Civil Engineer3in2g
Fuzhou Universityウンベルト大通り
地震前

8月24日の地震前と後

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聖アゴスティーノ教会
8月24日の地震後10月26～30日の地震後College of Civil Engineer3in3g
Fuzhou Universityウンベルト大通り 赤色の建物

8月24日の地震後
地震前

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10月30日の地震後College of Civil Engineer3in4g
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アマトリーチェ 2016年9月12日 聖フランチェスコ広場
聖フランチェスコ広場

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College of Civil Engineer3in5g
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聖フランチェスコ教会

地震前

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8月24日の地震後College of Civil Engineer3in6g
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軍警察 （カラビニエリ）

地震前

8月24日の地震後

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College of Civil Engineer3in7g
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アマトリーチェ 2016年9月12日 ウンベルトI世大通り
ウンベルト Ｉ世大通り

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College of Civil Engineer3in8g
Fuzhou Universityウンベルト大通り ガリバルディ劇場

地震前

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8月24日の地震後College of Civil Engineer3in9g
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損傷の評価Department of Architecture
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College of Civil Engineer4in0g

Fuzhou University過去の（他者による）損傷の評価
コペルニクス： 緊急事態管理のためにアマトリーチェで行われた最初の損傷評価。
短所：複数の建物を含む大きな建築区画に対応させた損傷レベルが、屋根の崩壊がない場合に考えられる損傷を無視している。

GEER（地盤災害調査団）：
短所： この調査は、建物がほとんどないウンベルト大通り（図8）沿いのみで実施されたにもかかわらず多大な損傷を示している（EMS98損傷指標でD4およびD5）。

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College of Civil Engineer4in1g

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本研究による損傷マップ

約300棟のうち240棟を調査

 損傷は目視調査に基づいて確認し、各建物に割り当てた。

 実地調査により、屋根の状態だけでなく全体的状況も考慮して損傷レベルを割り当てることができた。
 グレースケールの円で最も可能性の高いメカニズムの種類を表現した。
 黒丸：面外（in-plane）

 グレーの丸：面内（out-of-plane）
 白丸：局所的（local）
 全壊（D5）の場合は、メカニズムを割り当てることができなかった。
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College of Civil Engineering
Fuzhou University42

本研究による損傷マップ
全壊半壊
大きな損傷
中損
軽損
損傷なし

大きな被害を受けた地域

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College of Civil Engineer4in3g
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ヨーロッパの被災度区分

EMS-98

D0 : 損傷なし

D1 : 無視しうる軽微な損傷
D2 :中程度の損傷

D3 : かなり重大な損傷
D4 : 重大な損傷、半壊
D5 : 破壊Department of Architecture
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College of Civil Engineer4in4g
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本研究による損傷マップ
 歴史的建造物が集中しているウンベルト通り沿いで多くの建物が崩壊
 ウンベルト通り沿いの全壊の大多数がローマ通りの東側で発生
 町の西部のほうが損傷が少ない模様

ローマ通りの東側
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ローマ通りの西側
College of Civil Engineer4in5g
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建築形式及び階数との関係

■ 組積造
■ RC造

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College of Civil Engineer4in6g
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損傷メカニズム ― 組積造建造物
組積造建造物M1－層剪断メカニズム
面内（in-plane）

M2－層剪断メカニズム（上層階）

M3－壁の全壊
M4－壁の半壊
M5－壁の垂直不安定化
面外（out-ofplane）

M6－屋根妻壁の崩壊
M7－上部の角の崩壊
M8－屋根を支える壁の崩壊

M9－水平方向の滑り破損
M10－隣接構造間の凹凸
局所

M11－床梁や屋根梁の抜け出し
M12－まぐさや組積造アーチの破損

M13－大きな凹凸、局所的脆弱性

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College of Civil Engineer4in7g
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損傷メカニズム ― RC造建造物

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College of Civil Engineer4in8g
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組積造建造物の損傷とメカニズム
 最も可能性の高い損傷メカニズムは、損傷レベルD1～D4の組積造建造物102棟で集中的に発生
 それぞれの損傷レベルについて、面内、面外および局所崩壊メカニズムの建物数を報告
 損傷レベルD4は主に面外メカニズム
 損傷レベルD2～D3：面内メカニズム

 損傷レベルD1～D2：局所メカニズム（D3、D4にはほとんど見られない）

D4半壊

D3大損

D2中損

D1 軽損

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College of Civil Engineer4in9g
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組積造建造物の損傷と改修との関係

D5 全壊
D4 半壊
D3 大損傷D2 中損傷
D1 軽損傷

改修なし

改修あり

 タイロッド*を施工した多くの建物が大きな損傷を受けて崩壊

7060

 多くの場合、不適切な手法による改修を実施
 損傷レベルD5の建物95棟中31棟（32％）がタイロッドにより改修。損傷レベルD4も同様で、35棟中10棟（29％）にタイロッドあり。

5040

建物数3020100
D0D1D2
D3
EMS98損傷

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D4D5* tie rod：張力によって構築物を安定化させる棒状の構造材。耐震補強などに利用
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組積造建造物の損傷と改修との関係
 損傷メカニズムM3およびM4（壁の全壊または半壊）の建物18棟中9棟にタイロッドが存在。

 タイロッドの存在は面外メカニズムの発生を防がず、メカニズムの発生を防いでも組積造建造物の質が低い。

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College of Civil Engineer5in1g
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組積造建造物の損傷レベル ― 脆弱性因子
最も重要な要因（10棟以上に影響）は次のとおり

損傷レベル
D4

D3

D230

D1



Ev4: 質の悪い組積造建造物（28%）

Ev12: 局所不連続性（21%）

Ev1: 壁と壁との適切な連結の欠如（13%）

Ev3: 床と垂直構造との連結不良（11%）

脆弱性因子
ev1－直交壁と直交壁との結合不足

ev2－各階のつなぎ梁または蛇腹層の欠如

25

ev3－床と壁との結合不良

20ev4－質の低い組積造建築
ev5－開口部の割合の大きさ

建物数

15

ev6－剛性が異なる建物との接触
ev7－上層階の構造システムの変化

10ev8－互い違いの高さの存在
ev9－突き出した屋根構造

5

ev10－曲げ剛性が弱いまぐさの存在
ev11－組積造部材の局所的減少0ev12－局所不連続性

脆弱性因子
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組積造建造物の損傷 ― 脆弱性因子

Ev4－質の悪い組積造建造物(a) 壁の控え石の欠如(b) 質の低いモルタルで固めた丸石

Ev12－局所不連続性
以前の壁開口部の閉鎖（a）、弱い木製部材の存在（b）、壁内部の煙突の存在（c）Department of Architecture
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College of Civil Engineer5in3g
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組積造建造物の損傷の種類 ― 脆弱性因子
 面内メカニズムの原因はev5、ev4、ev11のみ
 面外メカニズムの原因はev1、ev2、ev9、一部はev3、ev4、ev6
 局所破損メカニズムの原因はev7、ev8、ev10、ev12、ev6
局所面外

ev1－直交壁と直交壁との結合不足

100%

ev2－各階のつなぎ梁または蛇腹層の欠如

90%

ev3－床と壁との結合不良

80%

ev4－質の低い組積造建築

70%

建物の割合

面内

ev5－開口部の割合の大きさ

60%

ev6－剛性が異なる建物との接触

50%

ev7－上層階の構造システムの変化

40%

ev8－互い違いの高さの存在

30%

ev9－突き出した屋根構造

20%

ev10－曲げ剛性が弱いまぐさの存在

10%

ev11－組積造部材の局所的減少0%

ev12－局所不連続性

脆弱性因子
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組積造建造物の損傷レベル ― 脆弱性因子
 アマトリーチェの建物に占めるRC造の建造物の割合はわずか9％。地震対策の改善。建物の57％の損傷が無視できる程度か中程度（D0-D1-D2）で、33％がD3レベル、RC建造物は2棟だけがそれぞれ損傷レベルD4、D5。

 最も多く見られたメカニズム：嵌込みパネルのせん断クラック

D4

D3D2

D18MB－弱い接合部

7MC－隣接する建物同士の衝突

6

建物数

MA－開口部の多い建物－柱に依存

5MD－嵌込みパネルのXクラック

4ME－嵌込みパネルの面外破損

32
10MA

MB

MCMD

ME

損傷メカニズム
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観察された損傷の例

 地方道に面した、町の入口付近にある3階建ての組積造家屋
 外壁の面内クラックと部分的剥離により損傷レベルD3（かなり重大な損傷）と判定
 脆弱性因子：質の悪い組積造建築、フロアによって異なる組積造建築形式、窓の下（空胴レンガ）の局所不連続性、RC屋根とRC蛇腹層の存在、壁の角の初期崩壊

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College of Civil Engineer5in6g
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観察された損傷の例

 写真はマドンナ・デッラ・ポルタ通りにある損傷レベルD4（半壊）の2階建て組積造
建築物
 損傷メカニズムは面内剪断壁破損
 脆弱性因子：質の悪い組積造建築、最近設けられた大きな開口部の存在、局所不連続性の存在
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観察された損傷の例

 3階建ての建物：損傷レベルD5（床の全壊）と評価された、屋根が崩壊していない
建物の例
 質の悪い組積造建築、不連続の存在（背骨壁に挿入された煙突）、地下の崩壊したアーチが外壁の崩壊を助長したと思われる
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College of Civil Engineer5in8g
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観察された損傷の例

 D4損傷レベルとされた14世紀の聖アゴスティーノ教会
 損傷メカニズム：ティンパヌムの全壊と屋根の半壊。ファサードの両側：面内クラックと角の剥離、ファサードの崩壊 脆弱性因子：要素間の結合の不足。地域の他の教会と同様に、破壊の結果、組積造
建築形式の種類（芯の部分に質の劣る丸石を用い、外壁に形状の整った石材を用いた複層構造の組石造）
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観察された損傷の例

 15世紀末に建てられた 聖 フランチェスコ教会の 損 傷 は 聖 アゴスティーノ教会（D4）と同様
 ティンパヌムと屋根が半壊
 ファサードに斜めの剪断クラックがあり、教会の外の列柱に崩壊メカニズムが見られる。この崩壊メカニズムが聖アゴスティーノ教会と同じであることは注目に値する。

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RC造建造物 写真は5階建てのRCフレーム家屋。この建物はウンベルト大通り東側で崩壊を免れた数少ない建物の1つであったため、地震後アマトリーチェのシンボルになった。
 この写真は特に梁柱接合部の破損を示している。接合部の特徴から、縦の鉄筋が肋 筋 （ あ ば らき ん ） よりも外側にあることも分かる。嵌込みレンガパネルが部分的に剥離し、RCフレームに十分結合されていない。
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結論1

現地調査： 8月24日の地震だけによる損傷に関するもの。この評価はそれより後の事象に起因する損傷を考慮していない

アマトリーチェに設置された加速度計（AMT）の強震記録は、現地の水平・垂直設計コンポーネントのイタリア耐震基準スペクトルを0.1～0.3秒間にわたって超過した

空間的な損傷の傾向と地震動： （建物の壊れ方により確認された）震度は北方向、地震動は北西方向


わずかな違いの原因はおそらく建物の脆弱性の差に基づく*

 損傷マップを見ると、町の大通りであるウンベルト大通り沿いの被害が甚大* 前述したように、ここで用いられている改正メルカリ震
度階は建物の壊れ方などの観察により確認するため、建物の壊れ方により確認される震度と、地震計で計測された震度の傾向との差は、建物の脆弱性に差があることに起因する、と述べている
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College of Civil Engineer6in2g
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結論2
 合計300棟中240棟の建物を検査し、組積造建造物とRC建造物の損傷メカニズムと脆弱性因子を確認
 損傷は非常に大きく、19％が半壊（D4）、44％が全壊（D5） 40％の建物は以前にタイロッドで改修されていたが、建築の質が悪いため効果なし
 半壊または全壊の主な原因は、壁と壁の結合の不足、壁と床の不十分な連結、質の悪い組積造建造物といった脆弱性因子の存在

参考文献
Damage patterns in the town of Amatrice after August 24th 2016 Central Italy
earthquake, 2017, Bulletin of Earthquake Engineering by G.Fiorentino, A.Forte,
E.Pagano, F.Sabetta, C.Baggio, D.Lavorato, C.Nuti, S.Santini, ISSN: 1570-761X (印刷物) 1573-1456 (オンライン)

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Fuzhou Universityありがとうございました！
camillo.nuti@uniroma3.it
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